第一篇：《新陳代謝與酶》教案（精選）

《新陳代謝與酶》教案

一、教學目標(一)知識教學目標

1．理解新陳代謝、同化作用、異化作用的概念及其相互關系。2．理解酶在新陳代謝中的作用，掌握酶的作用特性。

3．理解ATP在新陳代謝中的作用以及ATP的分子結構簡式，初步掌握ATP與ADP之間的相互轉變關系。(二)能力培養目標

1．通過同化作用與異化作用及物質代謝與能量代謝相互關系的學習，學生能進行辯證思維。

2．通過教材中的實驗演示，學生的觀察分析能力能得以提高

3．通過課后練習溫度等對酶催化作用的影響的實驗設計，學生的創新思維能力得到培養。

4．通過對酶的催化演示實驗的學習，學生掌握對比實驗法；通過酶與化學催化劑，ATP、ADP轉變與化學上的可逆反應的比較分析，學生會使用比較分析的學習方法。(三)德育滲透目標

結合對新陳代謝概念的學習，加深對生命本質的科學認識，學生得到辯證唯物主義思想的教育。

二、教材分析與學情分析

1．重點

(1)理解新陳代謝是生命物體特有的運動形式，是生物的基本特征。

(2)理解并初步掌握酶、ATP與新陳代謝的重要關系。

2．難點

(1)同化作用與異化作用之間的相互轉變。

(2)ATP與ADP之間的相互轉變。

3．學生可能的疑點

(1)新陳代謝有別于其它的物理、化學等運動形式。

(2)ATP與ADP相互轉變的“可逆性”

4．解決辦法

(1)由于學生在初中階段已經學習過新陳代謝的概念，但是就理解而言，并不深入，因此，在組織本節內容的學習時，應把生物體所特有的運動形式與非生物體的運動形式進行對比思考，重點理解“新”與“陳”的代謝是生物體的自我更新；對代謝的概念還應由宏觀性代謝過程的描述轉向微觀化學反應的認識上。

(2)通過ATP與ADP的“可逆性”轉變與化學上可逆性反應的比較分析，促進學生發現這兩個“可逆性”的差異。

三、課時安排：1課時。

四、教學方法：自學輔導法。

五、教具準備：小麥淀粉催化作用的演示實驗。

六、學生活動設計 1．由于高中學生已有一定的學習能力，又由于新陳代謝概念、酶這兩個知識點在初中學習過，所以引入后首先讓學生結合提問進行自學。

2．由于知識的學習是一個新舊知識的雙向建構過程，故在各知識點教學中要求學生列舉以前學習過的知識來學習和建構新內容。

3．由于在初中生理衛生學習中學生已做過唾液淀粉酶的實驗，要求學生運用已有知識設計溫度對酶催化活性影響的實驗。

4．結合本節內容的課堂練習再進行反饋性校正。

七、教學過程

(一)導入新課

[導言] 通過高中生物緒論的學習，我們已經知道生物區別于非生物最本質的特征是新陳代謝，它是生物體進行一切生命活動的基礎。從本節內容開始，我們將學習關于新陳代謝的有關知識。由于新陳代謝過程比較復雜，在學習具體的代謝過程之前，我們首先要學習與新陳代謝過程緊密相關的幾個問題，這就是我們本節課要學習的內容。

[副板書]通過本節內容的學習，我們要達到的學習目標是：(板書在黑板右側：)

1．理解新陳代謝的概念及其基本類型；

2．理解酶的概念并掌握酶的作用特性；

3．識記ATP的分子簡式，理解ATP與新陳代謝間的重要關系。

[ 導學與提問] 本節內容主要講述了三個問題：一是新陳代謝的概念，二是新陳代謝與酶，三是新陳代謝與ATP，一共三個大問題。下面請同學們首先看書，找找關鍵語句，看看它們之間有何內在聯系？

(二)中心授課

[學生自學與討論] 10分鐘。

[師生合作] 針對上述提問進行抽查，了解學生自學與討論的結果。對學生回答的結論經簡短評價后將本節的知識框架邊講述邊板書：新陳代謝包括生物體內的全部化學反應，而眾多化學反應能順利而迅速地進行，一是因為有酶的催化，二是因為有源源不斷的能量供應。

[板書] 1．新陳代謝的概念及分類

[復 述]什么是新陳代謝？新陳代謝是指生物體在生命活動過程中不斷地與外界環境進行物質和能量的交換，以及生物體內物質和能量的轉化過程。

[設問]名之曰新陳代謝，何謂“新”何謂“陳”？

[講 述]生物體在新陳代謝的過程中，從外界環境攝取營養物質，合成自身的組成物質、貯存能量；同時，生物體分解自身組成物質、釋放能量，將代謝終產物排出體外、散失能量。其中，合成自身的“組成物質、貯存能量”，謂之“新”；分解自身“組成物質、釋放能量”，謂之“陳”。生命運動的本質就是生物體的自我更新。據估計，人體內的組成物質平均每80天就有一半被分解，其中組成肺、骨骼和大部分肌肉的蛋白質的壽命約為185天，而組成肝臟、血漿的蛋白質的壽命更短，只有10天左右。生物體只有不斷地與周圍環境進行物質和能量交換，不斷地進行新物質的合成和能量的貯存，不斷地進行舊物質的分解和能量的釋放，才能延續生命。科學家們應用示蹤元素測知，人體內約有98％的物質每年被新的物質所代替，一年之內，幾乎全部更新。由此可見，生命運動區別于非生命運動最本質的特征就是生物體的自我更新。也正是自我更新，生物獲得了維持生命活動所需要的物質和能量。提問？新陳代謝都有哪些分類？它們是怎樣劃分的？ [學生回答]略。[難點突破](1)同化作用與異化作用

從上述圖中可以發現，同化作用與異化作用看似矛盾的兩個過程，實際上它們之間并不是物質與能量的簡單進與出，而是在相互聯系又同時進行的過程中，不斷地進行著的生物“新”與“舊”的循環更新，是生命特有的運動形式。(2)物質代謝與能量代謝

物質代謝和能量代謝是新陳代謝過程中的不可分割的兩個內容，物質代謝總是伴隨有能量代謝，這是因為物質分子中貯存有化學能，物質在發生化學變化時，總有能量的變化。所以沒有孤立的物質代謝，更沒有孤立的能量代謝。知識點間銜接：我們已學習了新陳代謝的宏觀過程，然而，如果著眼于新陳代謝的微觀環節，代謝過程實際上是由許許多多的化學反應組成的，新陳代謝則是生物體內所有化學反應的總稱。這么多的化學反應之所以能在常溫常壓下順利而迅速地進行，是因為生物體內有酶的催化。[板書] 2．新陳代謝與酶(1)酶是生物催化劑

[提 問]什么是酶？

[復 述]酶是活細胞產生的具催化能力的一類特殊蛋白質。將酶的概念進行分析可得：

酶的來源(活細胞產生)、酶的功能(催化作用)、酶的化學本質(一種特殊蛋白質)。演示實驗：演示完后再將結果填寫

[提問與分析] a．實驗中甲試管實驗結果證明：酶有催化作用。b．實驗中設計乙試管的作用是：對照作用。c．實驗中恒溫的原因是：酶催化需要適宜的溫度。

酶的催化活性除了受溫度的影響外，還受到酸堿度等條件的影響。

(2)酶的特性

[提 問]在化學上同學們也學習過催化劑，那么一般的催化劑都有哪些性質呢？ [學生回答]用量少而催化效率高，反應前后不發生變化，促進化學反應迅速進行等。[講 述] 酶作為生物催化劑，除了具有上述一般催化劑的性質外，還具有以下重要特性：

a．具有高效性：催化反應的速度比一般的無機催化劑高106-107倍，有的酶催化反應速度極快，如碳酸酐酶催化二氧化碳與水合成碳酸的反應是已知最快的酶催化反應之一。每一個酶分子在1秒鐘內可以使105個二氧化碳分子發生水合反應。b．具有專一性：一種酶只能作用于某一類或某一種特定的物質使其發生反應。如麥芽糖酶只能催化麥芽糖分解成葡萄糖，胃蛋白酶只能催化食物中蛋白質的分解。c．酶的種類具有多樣性：酶的種類繁多，目前已知的約有2千多種。正是由于酶對反應的專一性，成千上萬的化學反應就需要許多的酶分別在各自代謝途徑的特定位置上發揮作用，保證新陳代謝有條不紊地進行。

歸納總結：每一種酶都具有高效性和專一性，從酶的家族整體上看呈現出多樣性。3．新陳代謝與ATP。

[導入新概念]新陳代謝順利進行除了需要酶的催化外，還需要能量源源不斷的供應。如肌肉收縮、腺體分泌等都需要消耗能量。那么消耗的能量從哪里來？

[提 問]現在我們回憶一下，到目前為止，我們都學習過與能源相關的哪些內容？ [學生列舉]糖類是生命活動的主要能源物質，脂肪是生物體內儲存能量的物質等。將列舉的內容寫在黑板的適當位置上。

[提 問]我們現在要學習的ATP也是能源物質，與上述能源有何關系呢 [過渡語]下面我們先學習關于ATP的有關知識，然后再來回答這個問題。(1)ATP的分子簡式

全稱叫三磷酸腺苷，由于其分子較大，為便于書寫，人們根據其結構進行簡寫，用A代表腺苷，T代表三個，P代表磷酸基，簡稱ATP。

ATP中大量的化學能就貯存在兩個高能磷酸鍵中。(2)ATP與ADP的相互轉變：

[講 述]復述ATP分解為ADP的過程，先用分子結構簡式形象表示為：

其中釋放出的能量直接經各種生命活動供能。反過來，在酶的作用下，ADP也可以吸收能量后與一個磷酸結合，合成ATP。其中吸收的能量來自呼吸作用即糖類、脂肪等有機物的氧化分解，對綠色植物來說，還來自光合作用即光能的吸收和轉換。二者間的相互轉變可表示為：

[回答前面的提問] ATP與其它能源物質間的能量傳遞關系可用下圖表示：

[難點突破] ATP與ADP之間的相互轉變是有別于化學的可逆反應。這是因為，在化學上講到的可逆反應的特點是：正逆反應都能在同一條件同一場所下同時進行，如NO2與N2O4在燒瓶內的可逆反應。而ATP與ADP的相互轉變，有以下幾點不同：

(1)正逆反應需要的酶不同：合成反應需要的是ATP合成酶，而分解反應需要的是ATP水解酶。

(2)正逆反應的場所不同：ATP的合成場所比較固定，如細胞質基質、線粒體、葉綠體等，而分解場所卻是不穩定的，因為ATP在細胞內就象貨幣一樣是流動的，分解的場所較多。

(3)從能量代謝的角度上，ATP分解釋放出的能量絕不是合成ATP時的能量，這兩種能量無論從用途還是從來源上看都有很大的差別。所以，ATP與ADP的相互轉變看起來像可逆反應，而實際上卻不是，二者的轉變只能表明在細胞中ATP與ADP是不斷循環的，保證了生命活動的正常進行。(三)結課

[總結]新陳代謝包括同化作用和異化作用兩個方面，兩個看似矛盾的過程中實際完成的是生物體的自我更新。新陳代謝從微觀上講是所有化學反應的總和，它的順利進行需要酶的催化和ATP等能源物質的參與。[反饋練習] 1．下列有關酶的敘述錯誤的是 [ ] A．酶在活細胞的核糖體上合成

B．每種酶都具有高效性、專一性，不具多樣性 C．酶的基本組成單位是氨基酸 D．酶都具有消化功能

2．下列關于新陳代謝的敘述，不正確的是 [ ] A．能量代謝是伴隨物質代謝而進行的 B．有機物合成時貯存能量，分解時釋放能量 C．同化作用貯存ATP，異化作用釋放ATP D．同化作用、異化作用是不分先后，同時進行的 3．肌肉收縮時需要的能量直接來自 [ ] A．ATP B．糖類 C．光能 D．ADP 4．比照教材中小麥淀粉酶的催化實驗，設計一個說明溫度對酶的催化速度影響的實驗。

5．對照板書，梳理本節內容的知識結構。答案：1．(D)；2．(C)；3．(A)。

4．在教材實驗設計的基礎上增加與甲試管內容相同的丙、丁兩支試管，將丙、丁分別放進冰水浴和沸水浴，然后再用碘液進行檢驗，觀察呈現的顏色和深度即可。

(四)板書設計

第二章 生物的新陳代謝

第一節 新陳代謝概述

一、新陳代謝的概念 1．概念

2．同化作用與異化作用的相互關系：相互依存，同時進行，組成了生物的自我循環更新

3．物質代謝與能量代謝的相互關系：物質的變化總是伴隨能量的變化

二、新陳代謝與酶 1．酶的概念

三、新陳代謝與ATP

八：參考資料

高能磷酸鍵：高能鍵是與低能鍵相對而言。在生物化學上一般把水解時自由能降超過20kj.mol-的鍵稱為高能鍵，如ATP的兩個高能磷酸鍵水解時，每個鍵可放出30kj.mol-，而ATP中的第一個普通磷酸鍵水解時釋放出的能量很少，可類比的數據(萄萄糖-6-磷酸)是13.8kj.mol-。高能磷酸鍵有很多類型，不同的高能鍵間水解時釋放的能量也有很大的差異，最高的如烯醇式磷氧鍵可達61.9mol-。(據《生物化學》沈同等編)

九：教學后記 本節課教學過程的設計思路： 本節內容多，時間比較緊。對代謝概念的討論中要注意及時概括。在酶的教學中，課前要準備好演示實驗，盡可能節約時間，保證內容的完整性。

第二篇：高中生物教學設計與反思新陳代謝與酶

高中生物教學設計與反思新陳代謝與酶

高中生物教學設計與反思新陳代謝與酶

【學習目標】1．知道酶的發現過程。2．理解酶的性質(主要是高效性、專一性、酶需要適宜條件的特性)。

3．用實驗探究酶的高效性、酶的專一性。

【學習障礙】

1．理解障礙(1)如何理解酶與新陳代謝的關系？(2)如何理解酶的高效性、專一性等特性？

(3)如何理解影響酶催化作用的因素？

2．解題障礙(1)用酶的作用特性去解釋和說明一些生物學現象。(2)解影響酶的催化作用因素的圖表題。

(3)解有關的實驗設計題。

【學習策略】 1．理解障礙的突破(1)用“結構與功能相統一”等觀點理解新陳代謝與酶的關系。生命系統既是一個需要維持穩態的系統，又是一個瞬時就會發生一系列合成、分解的運動著的系統，這是一個矛盾的統一體。新陳代謝中的各種化學反應是在溫度、酸堿度等相對穩定的條件下進行的，這些化學反應不能在高溫、高壓、強酸、強堿等條件下進行，可是又要迅速、高效地進行反應，怎樣實現生命系統的這種功能？因此就必須有一種結構或物質存在，來行使其功能。這就是生物催化劑——酶。生物體內的物質代謝過程是極其復雜的，如人體從外界攝取的營養物質經過變化成為人體自身的組成物質，組成物質又經過氧化分解成為代謝的最終產物而排出體外，這些過程中包含著許許多多的生物化學反應。據估計，人體細胞內發生化學反應的頻率約為幾百萬次/min。這么多的化學反應之所以能夠在平常的溫度、壓力下迅速順利地完成，完全是依靠酶的催化作用。正因為這樣，生物體自我更新的速度是很快的。拿人體來說，體內血液中的紅細胞更新的速度通常為200萬/s以上，大約60 d左右全部紅細胞要更新一半；肝臟和血漿中的蛋白質，大約10 d左右要更新一半；皮膚、肌肉等組織中的蛋白質，大約150 d左右要更新一半。人在一生(按60年計算)中與外界環境交換各種物質的數量，大約水為50000 kg，糖類為10000 kg，脂質為1000 kg，蛋白質為1600 kg。物質交換的總重量大約相當于人體重量的1200倍，而實際上現在人類的壽命已經大大超過60歲了。所有這些復雜的代謝活動，只有在酶的參與下才能在常溫、常壓的條件下迅速有序地進行。因此生物體的新陳代謝過程，實際上是由一系列酶所催化的化學反應所組成的反應網絡，這就是功能與結構的和諧統一。

(2)用“遷移法”來幫助理解酶的特性。酶是生物催化劑，因而它既有與一般催化劑相同的性質，也有與一般催化劑不同的特點。酶和一般催化劑的共同點是：第一，酶在催化反應加快進行時，在反應前后酶本身沒有數量和性質上的改變，因而很少量的酶就可催化大量的物質發生反應。第二，酶只能催化熱力學上允許進行的反應，而不能使本來不能進行的反應發生。第三，酶只能使反應加快達到平衡，而不能改變達到平衡時，反應物和產物的濃度。因此，酶既能加快正反應進行，也能加快逆反應進行。酶促反應究竟朝哪個方向進行，取決于反應物和產物的濃度。酶與一般的催化劑相比又有其特點，最突出的是它的高效性和專一性。生物化學理論的遷移

A．用“酶的中間產物學說”來理解酶的高效性

酶具有強大的催化能力，酶的催化能力遠遠超過化學催化劑。例如，碳酸酐酶能夠催化下面的反應：

碳酸酐酶是目前已經知道的催化反應速度最快的酶之一。每個碳酸酐酶分子催化CO2水合作用形成相同數量的H2CO3的速度通常為6×10個/s。碳酸酐酶催化上述反應的速度比非酶催化的上述反應速度快10倍。如果沒有這種酶，CO2從組織到血液，然后再通過肺泡呼出體外的過程只能以極其緩慢的速度進行，遠遠不能滿足生物體生存的需要。酶具有這樣強大的催化能力，可以用酶的中間產物學說來解釋：酶在催化某一底物(被酶催化的物質)時，先與底物結合成一種不穩定的中間產物，這種中間產物極為活潑，很容易發生化學反應而變成反應物，并且放出酶。按照中間產物學說，酶促反應(需酶催化的反應)可以寫成下式：

B．用“酶的誘導契合學說”來理解酶的專一性：酶具有高度的專一性，這就是說，一種酶只能作用于一種底物，或一類分子結構相似的底物，促使底物進行一定的化學反應，產生一定的反應產物。酶的這種高度的專一性，可以用“誘導契合學說”來解釋：酶對于它所作用的底物有著嚴格的選擇，酶和底物結合時，酶并不是事先就以一種與底物互補的形狀存在，而是在受到誘導之后才形成互補的形狀。這種方式如同一只手伸進手套之后才誘導手套的形狀發生變化一樣。底物一旦結合上去，就能誘導酶蛋白的空間結構發生相應的變化，從而使酶和底物契合而形成酶—底物絡合物，這就是科學家們普遍支持的“誘導契合學說”(見下圖)。

底物的結構和酶的活動中心的結構的這種互補形狀，使酶只能與對應的化合物契合，從而排斥了那些形狀、大小不適合的化合物，這就是酶作用的專一性。用來說明酶專一性催化作用的基本原理的學說還有“鎖和鑰匙學說”，見本節教材復習題二圖示，在此不再贅述。

(3)用“內外因法”來理解酶的催化作用受溫度、pH影響的機理。唯物辯證法認為外因是變化的條件，內因是變化的根據，外因通過內因而起作用。用此方法可以找出事物變化的根本原因。酶起催化作用所需條件雖然不象一般催化劑那樣苛刻，如要求高溫、高壓，但它還是需要一些特定的環境條件的。這些條件就是影響酶催化作用的外因，主要是溫度與pH；影響酶催化作用的內因是由酶本身的性質——蛋白質所決定的。我們主要研究其外因。①溫度：酶的催化效率又稱酶的活性或活力。酶促反應與普通的化學反應一樣，一般說來，環境溫度升高，酶的活性隨之提高，但不是無止境的。隨著溫度升高，酶的穩定性也越來越低，表現為酶的活性急速喪失。某種酶在某一溫度下能表現出最大的活性，這個溫度稱為該種酶的最適溫度。就大多數酶來講，最適溫度在40℃左右，溫度繼續升高，酶的活性會顯著下降，以致完全喪失催化能力。這是因為酶是一種蛋白質，蛋白質加溫到70℃~90℃就會變性沉淀，如雞蛋清在開水里一煮就凝固成白色固體一樣。各種酶能忍受高溫的限度不同，絕大多數酶在60℃～70℃的溶液中即受到很大破壞。酶的活性隨溫度變化的示意圖如下圖。

② 酸堿度(pH)：酸堿度對酶的催化作用有很大影響，主要體現在兩個方面：一是同一種酶在不同的pH下活性不同，如上圖。二是各種酶的最適pH不同，過酸或過堿都會降低酶的活性。例如胃蛋白酶在酸性(pH1．5)環境下活性最高，胰蛋白酶在微堿性(pH8)環境下活性最高，大部分酶在中性環境下活性最高。

[例1]在酶法生產葡萄糖時，pH先調到6，后調到4．5。這是因為最初以一種淀粉酶溶液為原料時，該酶的____________，繼后以糖化酶繼續作用，該酶的____________之故。

解析：用“內外因法”解。各種酶的最適pH不同，據題意，催化淀粉最終水解成葡萄糖最先需要淀粉酶后需要糖化酶，pH先調到6，后調到4．5，可見這分別是兩種酶的最適pH。

答案：最適pH為6 最適pH為4．5 2．解題障礙的突破

(1)用“系統化”和“具體化(對號入座)法”來解有關酶的特性的問題。

按系統化方法將酶的知識形成知識網絡如下圖。

具體化(對號入座)是把理論知識用于具體、個別場合的思維方法。在生物學學習中，適用具體化的方式主要有兩種：一是用所學知識應用于生活和生產實踐，分析和解釋一些生命現象；二是用一些生活中的具體事例來說明生物學理論知識。

[例2]能夠促使唾液淀粉酶水解的酶是

A．淀粉酶 B．分解酶 C．水解酶 D．蛋白酶

解析：用“系統化”和“具體化(對號入座)法”解。題目告訴我們這主要是考查酶的功能特性，根據我們已建立的上述知識網絡將問題對號入座，很明顯題目具體是考查酶的專一性的特點，淀粉酶只能使淀粉水解成麥芽糖；分解酶是具有分解作用的所有酶的總稱；水解酶是催化有機物與水作用形成各類分解產物的酶，包括淀粉酶、蛋白酶等；蛋白酶是只能水解蛋白質的酶。唾液淀粉酶的化學本質是蛋白質，由于酶的催化作用具有專一性的特點。因此，促使其水解的酶只有蛋白酶。答案：D [例3]新采摘的玉米果穗具有甜味，但放一段時間后甜味便降低，如果采摘后放在沸水中浸泡一段時間后再保存，甜味會保留較長一段時間，請回答：

(1)放一段時間后甜味降低的原因是___________________________。(2)沸水浸泡一段時間后再保存，甜味可保留較長時間的原因是_________________。

(3)通過

上

述

實

驗

可

以

證

明_______________________________________。

解析：用“系統化”和“具體化(對號入座)法”解。玉米的甜味是由某些單糖引起的，放一段時間后甜味便降低，顯然是單糖減少的緣故；如果采摘后放在沸水中浸泡一段時間后再保存，甜味會保留較長一段時間，即單糖減少的速度明顯減慢，單糖這種變化與溫度有關，綜合分析，不難看出這是酶的作用。

答案：(1)在酶的作用下，單糖分解或轉變成淀粉(2)高溫使酶失活，抑制了單糖的分解或淀粉的合成(3)酶的催化作用受到溫度的影響，高溫可使酶失活

(2)先用“圖文轉換法”，再用“層析綜合法”來解圖表類問題。

在解圖表類問題時，先進行圖文信息轉換，再對其分析。具體分析時，用“層析法”來找出變量間的因果關系。

[例4]下圖表示溫度對酶的催化效率的影響曲線。請據圖回答：

(1)曲線

中的AB

段

表

明__________________________________________________。

(2)曲線

中的B

點

表

示___________________________________________________。

(3)曲線

中的BC

段

表

明__________________________________________________。

(4)曲

線

總

體

說

明_______________________________________________________。

解析：用“圖文轉換法”、再用“層析綜合法”來解。本題首先必須看懂曲線圖中兩個變量—溫度與催化效率之間的因果關系。然后可以將此圖層析為三段：在AB段，曲線向上，說明隨著溫度的上升，催化效率加快，說明酶的活性隨溫度的上升而上升；曲線最高點B，就是酶的最適溫度；BC段，曲線下降，說明酶的活性隨溫度的上升而下降，溫度過高，酶的活性受到抑制。最后，綜合整個圖上的信息，說明酶的催化效率受溫度的影響。

答案：(1)在一定的溫度范圍內，酶的催化效率隨溫度的升高而升高(2)酶作用的最適溫度(3)如果溫度在達到酶作用的最適溫度后繼續升高，酶的催化效率就會下降(4)酶的催化效率受溫度的影響

(3)用“求異思維法”來解實驗及設計實驗的問題。

所謂“求異思維法”(或稱差異思維法)是從兩個場合的差異中尋求原因的方法。為了應用“求異思維法”來找出現象的原因，必須有兩個場合，即所研究的現象出現的正面場合和所研究現象不出現的反面場合。在這兩個場合中，其他情況都相同，只有一個情況在正面場合中出現，而在反面場合中不出現，那么，這個情況就是被研究現象的原因或部分原因。這種思維方法在生物學實驗中的具體體現主要就是單因子變量及對照實驗的原則。

解這類題一定要在實驗操作的基礎上去充分體會實驗的原理及方法，由感性認識上升到理性認識。也可用“求異思維法”來找出變量間的因果關系，從而掌握實驗及設計實驗的方法。

[例5] 在編號為1～4的4支試管內各注入10 mL 3%過氧化氫溶液，1號試管作為對照，在2號試管內迅速放入新鮮豬肝1～2小塊，3號試管內放入一枚銹鐵釘，4號試管內放入煮熟豬肝1～2小塊，根據實驗現象回答下列問題：

(1)立即出現大量氣泡的試管為______________號，這種氣泡是什么氣?_________。產生大量氣泡的原因是______________________________________。

(2)4號試管內有什么變化?____________。理由是________________________。

(3)2號和3號試管內都能產生氣體，就產生氣體的速度和數量不同，說明原因。

_________________________________________________________________。

解析：用“求異思維法”解。此題的設計就是本著求異法的邏輯原理將課本中的實驗進行延伸，增設了兩個實驗，1號試管作為對照，只在試管中加入10 mL 3%的過氧化氫溶液，結果沒有任何現象發生；2號試管加入10 mL 3%的過氧化氫溶液和新鮮豬肝1～2小塊，結果產生氣泡(O2)；兩種場合，其他情況都相同，只有一個因素不同，那就是2號試管加了新鮮豬肝，導致產生O2，即產生O2的原因就是豬肝中的過氧化氫酶的作用；這就是從兩個場合的差異中尋求原因的方法。這其中就體現了單因子變量及對照實驗的原理。同理，3號試管內放入10 mL 3%的過氧化氫溶液和一枚銹鐵釘，銹鐵釘是為了提供Fe，Fe作為催化劑也是將過氧化氫分解成水和O2原因；4號試管內放入10 mL 3%的過氧化氫溶液和煮熟的豬肝1～2小塊，煮熟的豬肝中的過氧化氫酶受高溫的影響，酶的結構被破壞從而失去活性，這樣過氧化氫不被分解，沒有任何現象發生。2號試管與3號試管相比，產生O2的速度不同，2號試管含有過氧化氫酶，能將過氧化氫迅速分解產生大量的O2，而3號試管內的Fe是一般的無機催化劑，雖然能分解過氧化氫，但反應速度很慢，2號和3號試管相比說明酶的催化作用具有高效性。答案：(1)2 O2 新鮮豬肝內的過氧化氫酶迅速催化過氧化氫，將其分解，產生大量O2(2)沒有 煮熟豬肝細胞內的過氧化氫酶被破壞，失去活性(3)酶(或過氧化氫酶)的作用具有高效性。點評：此實驗將銹鐵釘代替氯化鐵，體現了實驗材料選擇的多樣性，并且銹鐵釘方便易得，所以這也是實驗中可取方法，實驗中我們可以根據具體情況選擇一些經濟、方便的實驗材料，當然這應以不影響實驗結果為原則。另一方面，本題的實驗變量還可以擴展，但總體上應該注意單因子變量和對照。

【同步達綱練習】

1．在不損傷植物細胞內部結構的情況下，下列哪種物質適用于去除細胞壁

A．蛋白酶與脂酶 3＋3＋3＋

B．纖維素酶與果膠酶

C．鹽酸

D．淀粉酶 2．在唾液淀粉酶催化淀粉水解的實驗中，將唾液稀釋十倍與唾液原汁催化效果基本相同，這說明了什么?_____________________________________________。

3．下圖分別表示胃蛋白酶、唾液淀粉酶、胰蛋白酶在酶濃度一定時，溫度、pH對酶反應速度的影響，請根據圖回答下列問題：

(1)圖A中，a點所對應的溫度稱____________，a點到b點曲線急

劇

下

降，其

原

因

是______________________________。

(2)將裝有唾液淀粉酶與淀粉糊的甲、乙兩試管分別放入10℃和75℃水浴鍋中，20 min后取出轉入37℃的水浴鍋中保溫，兩試管內反應分別應為：甲__________________，乙____________。

(3)圖

B

中，c

點

表

示_______________________________________。

(4)在丙試管中裝入胰蛋白酶與淀粉糊，且將溶液的pH調整至9，而后放入37℃的水浴鍋中保溫20 min，試管內的反應為_________________，說明________________________。

4．為了驗證pH對唾液淀粉酶活性的影響，做如下實驗。

操作步驟：

①在1～5號試管中分別加入0．5%淀粉液2 mL。

②加完淀粉液后，向各試管中加入相應的緩沖液3.00 mL使各試管中反應液的pH穩定在5.00、6.20、6.80、7.40、8.00。

③分別向1～5號試管中加入0.5%唾液1 mL，然后放入37℃恒溫水浴中。

④反應過程中，每隔1 min從第3號試管中取出一滴反應液，滴在比色板上，加1 滴碘液顯色，待呈橙黃色時，立即取出5支試管，加碘液顯色并比色，記錄結果。結果見下表：

表中“＋”表示藍色程度。

請回答：

(1)實驗過程中為什么要選擇溫?_______________________________。

37℃恒(2)3號試管加碘液后出現橙黃色，說明什么?___________________________。

(3)如果反應速度過快，應當對唾液做怎樣的調整? ____________________________。

(4)該實

驗

得

出的結

論

是

什么?__________________________。

5．下圖是小麥淀粉酶在不同溫度下的催化效率變化曲線，試根據圖回答：

(1)在35℃時，小麥淀粉酶的催化效率____________。

(2)在_________℃和_________℃時，催化效率都降為0，但在再回復到35℃時，僅_________的催化效率恢復，表明__________________________________。

【同步達綱練習】參考答案

1．解析：用“系統化和具體化(對號入座)法”來解。細胞壁的化學成分主要是纖維素和果膠。答案：B 2．解析：用“系統化和具體化(對號入座)法”來解。題目中的唾液稀釋液和唾液都含有淀粉酶，都能催化淀粉水解成葡萄糖和麥芽糖。區別在于，稀釋后的效果仍和唾液原汁的效果基本相同。由于唾液中的淀粉酶具有高效性的催化作用，稀釋只是使酶的濃度有所下降，但只要酶存在，它就具有高效的催化作用，所以，它們催化效果基本相同，應答酶具有高效性。答案：酶具有高效性

3．解析：先用“圖文轉換法”、再用“層析綜合法”來解。本題首先必須看懂曲線圖中幾個變量之間的關系。曲線的升降與反應速度的快慢有關。酶活性的強弱，與所催化的反應速度密切相關，酶活性越強所催化的反應速度就越快。因此通過本題，可以幫助我們加深對酶的特性的理解。A圖，三種酶所催化的反應與溫度的變化相關，在0℃至30℃之間，曲線向上，說明隨著溫度的上升，反應速度加快，說明酶的活性隨溫度的上升而上升；約在30℃至38℃之間是酶的活性最強的時候，其中曲線最高點a，就是酶的最適溫度；以后，曲線下降，說明酶的活性隨溫度的上升而下降，溫度過高，酶的活性受到抑制。因此甲、乙兩試管分別放入10℃和75℃水浴鍋中，20 min后取出轉入37℃的水浴鍋中保溫，兩試管內反應分別應為：甲試管反應速度加快，而乙試管無催化反應。B圖，三種酶的曲線分布有所不同，表明三種酶的最適pH是不同的。胃蛋白酶的最適pH為2左右，唾液淀粉酶的最適pH為7左右，胰蛋白酶的最適pH為9左右。所以，c點表示胃蛋白酶的最適pH為2左右。雖然丙試管中胰蛋白酶所處的pH、溫度都是最適值，但它不能催化淀粉的分解，這說明酶具有專一性。

答案：(1)酶的最適溫度 溫度過高，酶的活性受到抑制(2)試管反應速度加快 試管無催化反應(3)胃蛋白酶的最適pH為2(4)無催化反應 酶具有專一性

4．解析：用“求異思維法”來解。求異思維在實驗中主要體現在單因子變量的原則上，pH是實驗變量，酶的活性是反應變量，要排除其他變量的干擾，設法找出變量間的因果關系，從而得出正確答案。

答案：(1)37℃是唾液淀粉酶起催化作用的最適溫度，只有在恒溫的條件下，才能排除溫度因素對結果的干擾

(2)淀粉已完全水解

(3)提高唾液的稀釋倍數

(4)唾液淀粉酶的最適pH在6.8左右，高于或低于此pH時，酶活性逐漸降低，酶的活性受pH的影響

5．解析：先用“圖文轉換法”，再用“層析綜合法”來解。

答案：(1)最高(2)0 100 A 低溫不會破壞酶的結構，當溫度恢復時，酶的活性能夠恢復；高溫破壞了酶的結構而使其失活，不能再恢復

薦高中生物必修一教案[1](精選范文)薦生物的分類教案(精選范文)薦薦高初中二

生生

物物

全下

套冊

教教

案

案

薦高中生物全冊教案集(全)

第三篇：第三章生物的新陳代謝第一節新陳代謝與酶教案

第一次匯報課教案 授課內容：新陳代謝與酶

授課人：呂玉姣 授課時間：2011年9月21日 星期三

教學目的

1．新陳代謝的概念（A：知道）。

2．酶的發現過程（A：知道）和酶的概念（D：應用）。3.酶的特性（D：應用）。

教學重點

1．酶的概念。2．酶的特性。

教學難點

探索酶的高效性和專一性的實驗。

教學方法

自學與實驗探索相結合。

教學用具

實驗

四、實驗五所需用具和藥品（見課本），酶的活性受溫度影響的示意圖投影片，胃蛋白酶、胰蛋白酶的活性受pH影響的示意圖投影片。

課時安排

2課時。

教學過程

引言：緒論中我們已經學習了生物的基本特征。同學們回憶一下，生物最基本的特征是什么 ？生物和非生物的最本質的區別是什么？（回答：新陳代謝）

講述：在第三章中，我們將學習生物新陳代謝的知識。新陳代謝是生物體進行生命活動的基礎，只有在新陳代謝的基礎上，生物體才會表現出其他生命活動。因此，新陳代謝是生物最基本的特征。那么，新陳代謝究竟是指什么呢？

（回答：新陳代謝是生物體內全部有序的化學反應的總稱。）

講述：對。（重復新陳代謝的概念）說白了，新陳代謝就是化學反應。

提問：我們學習化學時知道，很多化學反應都需要催化劑才能進行，那么新陳代謝所需的催化劑是什么呢？

（回答：酶。）

板書：第一節新陳代謝與酶

講述：生物體內的化學反應，在生物體內溫和的條件下（常溫、常壓）很快就能完成，這全靠生物體內的催化劑——酶的作用。那么，酶的本質是什么？又有哪些特征？

這些都是本節課重點探討的問題。

下面，首先請同學們閱讀課本中“酶的發現”，以時間為主線，以表格的形式列出提綱（年份，人物，事件，結論）。

板書：

一、酶的發現

閱讀后，教師要求學生回答問題。

1．1773年，意大利科學家斯巴蘭札尼設計的實驗，其巧妙之處在哪里？從這個實驗中你能得出什么結論？（回答：略。）

2.20世紀30年代以來，科學家相繼提取出多種酶的蛋白質結晶，這一事實說明酶的本質是什么？（回答：略。）

3.20世紀80年代，科學家又發現少數RNA也具有生物催化作用，這一發現使酶的概念又擴展成什么？（回答：略。）

板書：酶是活細胞產生的一類具有生物催化作用的有機物

講述：酶是活細胞產生的一類具有生物催化作用的有機物。對于酶的概念，同學們主要從酶的來源、功能和本質三個方面來把握。酶的來源：活細胞；酶的功能：具有生物催化作用；酶的本質：有機物，注意，絕大多數的酶是蛋白質，少數的酶是RNA。

過渡：在化學反應中，催化劑具有什么特征？（答：提高反應速率，縮短反應時間，但本身不發生改變。）這是酶和無機催化劑的共同特征。

酶是生物催化劑，它和無機催化劑相比，具有哪些不同的特點呢？下面我們通過實驗來探索。

板書：

二、酶的特性

講述：過氧化氫（H2O2）在 Fe3+的催化下，可分解成H2O和O2，動物新鮮肝臟中含有的過氧化氫酶也能催化這個反應。據測算，每滴氯化鐵中的Fe3+數，大約是肝臟研磨液中過氧化氫分子數的25萬倍。從數目上看，一滴含有催化劑的容液中，Fe3+數遠遠大于過氧化氫酶的分子數。如果現在我們想弄清楚Fe3+與過氧化氫酶，哪一種催化劑的催化效率高，那么，我們應該如何設計這個實驗？

（回答：略。）

講述：要比較Fe3+和過氧化氫酶的催化效率，設計實驗中的其他條件應該相同，如兩個試管中過氧化氫溶液的量應該相同，Fe3+和動物肝臟也應盡可能同時加入兩個試管中。

（學生看課本上的實驗步驟。）

提問：1．你在實驗過程中觀察到哪些實驗現象？（回答：略）。

2．從這個實驗你可以得出什么結論？（回答：過氧化氫酶的催化能力強。）

講述：過氧化氫酶的催化效率和Fe3+相比，要高很多。事實上，酶的催化效率一般是無機催化劑的 107～ 1013倍。上述實驗說明了酶的一個特性——高效性。

板書：

1、酶具有高效性

酶還具有什么特性呢？讓我們繼續通過實驗來探索。講述：淀粉和蔗糖都是非還原性糖，淀粉在酶的催化下能水解為麥芽糖和葡萄糖，蔗糖在酶的催化下能水解為葡萄糖和果糖。麥芽糖、果糖、葡萄糖均屬還原性糖。還原性糖能夠與一種叫做斐林的試劑發生氧化還原反應，生成磚紅色的沉淀。現在給你淀粉酶溶液，要觀察淀粉酶能催化哪種糖水解？應該如何設計這個實驗？你又怎么能知道淀粉酶催化了糖的水解呢？

（回答：略，然后學生按設計步驟實驗。）

提問：1．哪個試管加入斐林試劑后再加熱會出現了磚紅色的沉淀？（回答：在加入可溶性淀粉的試管中。）2．出現磚紅色沉淀的原因是什么？（回答：略。）

3.實驗得出的結論是什么？

（回答：淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。）

講述：上述實驗說明了酶具有的又一個特性——專一性；需要說明的是：生物體內有些酶能夠催化某些分子結構相近礦物質，如二肽酶，可似催化任何兩種氨基酸組成的二肽水解。所以，確切地說，酶的專一性是指一種酶只能催化一種化合物或一類化合物的化學反應。

根據酶的專一性，催化蔗糖的水解，應該是哪一種酶？（回答：蔗糖酶。）

提問：做《探索淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用》的實驗時；為什么要將試管浸到60 ℃的溫水中？

（回答：我們使用的淀粉酶，在60 ℃左右時，催化效率最高。）板書：

1、酶具有專一性

講述：酶的催化效率的高低，又叫做酶的活性。從上面的實驗可以知道，酶的活性與哪些條件有關？

（回答：溫度。）

（教師出示：酶活性受溫度影響示意圖投影片。）提問：溫度與酶的活性有什么關系呢？（回答：在最適溫度下，酶的活性最高，低于或高于最適溫度時酶的活性都降低。）講述：溫度對酶促反應速度有很大影響，如上圖所示，每種酶都有自己的最適溫度。在最適溫度的兩側，反應速度都比較低，所以我們看到的是～個鐘形的曲線。大部分酶在較高的溫度下（如 60℃以上）時，會因為酶的分子結構遭到破壞而失去活性。根據這個道理，我們在使用加酶洗衣粉時，用哪種水（如涼水、沸水、溫水）浸泡好呢？

（回答：溫水。）

（教師出示：胰、胃蛋白酶受PH影響的示意圖投影片。）提問：酶的活性還受哪些條件的影響呢？（回答：受pH的影響。）pH與酶的活性有什么關系呢？

（回答：在最適的pH下，酶的活性最高。）

講述：因此，從上圖可以看出，酶促反應不僅與溫度有關，還與pH等條件有關。因為在過酸、過堿和高溫的條件下，都會使酶的分子結構遭到破壞而失去恬性。下面哪位同學能夠總結出酶的第三個特性？

（回答：酶活性的發揮需要適宜的條件。）

講述：正確，其中溫度和pH與酶的活性有密切關系。板書：

3、酶需要適宜的條件

小結：生物催化劑——酶和無機催化劑相比，具有高效性、專一性、并且需要適宜的條件。

作業：完成課后復習題。

第四篇：酶技術原理與應用

酶法提取原理

摘要：簡要介紹了酶法提取的基本原理、特點及提取速率的影響因素，結合酶法在提取有效成分中的應用實例和與其他技術的聯用，對酶法在中藥提取領域的前景進行展望。

關鍵詞：酶法；中藥提取；綜述

中藥是中華民族燦爛文明中一朵盛開的奇葩，有著幾千年的悠久歷史。中藥成分復雜且很多貴重有效成分含量很低，因此中藥開發中的關鍵工序即為如何有效地提取中藥中的有效成分。傳統提取方法如煎煮、回流、浸漬、滲漉法，存在著周期長、工序多、提取率不高等缺點。酶作為一種生物催化劑，在中藥提取中，對中草藥細胞壁的有效成分進行分解破壞，從而降低傳質阻力，提高提取率；可改變中藥目標產物的生理生化性能，優化產物效用，并且酶法提取操作簡單，條件溫和，環保無毒，現已將其用于中藥提取過程。本文就酶法的提取技術及其應用進展方面進行綜述。

1酶法提取的基本原理

大多數中藥為植物性草藥，中藥材中的有效成分多存在于植物細胞的細胞質中。在中藥提取過程中，溶劑需要克服來自細胞壁及細胞間質的傳質阻力。細胞壁是由纖維素、半纖維素、果膠質等物質構成的致密結構，選用合適的酶(如纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶)對中藥材進行預處理，能分解構成細胞壁的纖維素、半纖維素及果膠，從而破壞細胞壁的結構，產生局部的坍塌、溶解、疏松，減少溶劑提取時來自細胞壁和細胞間質的阻力，加快有效成分溶出細胞的速率，提高提取效率，縮短提取時間[1]。

而且，在中藥提取中酶法可作用于目標產物，改善目標產物的理化性質，提高其在提取溶劑中的溶解度，減少溶劑的用量，降低成本；也可改善目標產物的生理生化功能，從而提高其效用。

2酶法提取的特點

2.1反應條件溫和，產物不易變性

酶法提取主要采用酶破壞細胞壁結構，具有反應條件溫和、選擇性高的特點，而酶的專一性可避免對底物外物質的破壞。在提取熱穩定性差或含量較少的化學成分時，優勢更為明顯。楊云龍等[2]用酶法提取洋蔥中黃酮類化合物，采用酶解法來處理洋蔥皮，避免了因高溫對黃酮類化合物結構的破壞，提高了黃酮類化合物的提取率。

2.2提高提取率，縮短提取時間

酶法預處理減少了中藥材中有效成分的溶出及溶劑提取時的傳質阻力，縮短了提取時間，提高了提取率，具有很大的應用價值。張文森[3]使用復合酶法提取茉莉花中有效成分，相比較傳統的水提取，提取溫度由85～90℃降至50℃，提取時間由3h降至1h，提取率由55%～60%升至65%～70%。

2.3降低成本，環保節能

酶法是綠色高效的植物提取技術，可利用相關的酶制劑來提高提取物的極性，從而減少有機溶劑的使用，降低成本。

2.4優化有效組分

酶法不僅可以應用在中藥材的提取過程，也可對中藥提取物進行酶法處理，優化有效組分，提高目標產物的藥用價值。肖連冬使用堿性蛋白酶對啤酒糟麥芽蛋白進行水解，在最佳酶解條件下，麥芽蛋白的起泡性、溶解性和乳化性分別達到167%、22.68%和13.8%，比未改性前的麥芽蛋白分別提高了735%、247%和27.8%。

[4]

2.5工藝簡單可行

酶法提取在原工藝條件上僅增加了1個操作單元，反應條件溫和易獲得，不需要對原有工藝設備進行過多的改變，對反應設備的要求較低，操作簡單。姚曉琳等

[5]在研究酶法提取柑橘黃酮時，與原有醇提工藝相比，僅在乙醇浸取提取步驟前增加了一個步驟——適量酶液酶解提取。總黃酮提取率可達2.67±0.06%，提取率大幅提高。

3酶法提取的影響因素

3.1藥材顆粒度

為利于酶解，需對藥材進行預處理。如用粉碎機作預處理，粉碎顆粒越細，越易懸浮在酶解液中，增加有效面積而易被酶水解，加快水解速度。但粉碎過細，吸附作用過強，反而會影響擴散作用。因此通常在提取前適當粉碎，可提高酶解效率。

3.2提取溶劑

酶法提取的關鍵，是選擇適當的溶劑。溶劑選擇適當，就可以比較順利地將需要的成分提取出來，并且可溶解較多的有效成分。選擇溶劑主要注意以下3點：(1)溶劑對有效成分溶解度大，對雜質溶解度小；(2)溶劑不能與中藥的成分起化學變化；(3)溶劑要經濟、易得、使用安全等。現在工業生產及實驗室主要采用水、乙醇等作為提取的溶劑。

3.3溫度及pH

溫度增高，分子運動加快，溶解、擴散速度也加快，有利于有效成分的提出，所以熱提常比冷提效率高。但溫度過高，有些有效成分被破壞，酶的活性降低，甚至失活，同時雜質的溶出也增多。故一般加熱不超過60℃，最高不超過100℃。過高或過低的pH都會導致酶失活，pH不僅影響酶立體構象，也影響底物解離狀態。在最適宜的pH下進行提取，效率最高。

3.4酶解時間

有效成分的提取率通常隨提取時間的延長而增加，直到藥材細胞內外有效成分的濃度達到平衡為止。所以不必無限制地延長提取時間，一般用水加熱提取以每次0.5～1h為宜，用乙醇加熱提取每次以1h為宜。

3.5酶的用量

隨著酶的濃度的升高，與底物的接觸面積增大，酶解反應速率增大。但當酶的濃度達到過飽和時，底物濃度相對較低，酶與底物競爭，會對酶產生抑制作用，酶得不到充分利用，造成浪費。

4酶法提取在中藥領域的應用實例

4.1酶法作用于植物細胞壁

植物細胞壁及細胞間質中的纖維素、半纖維素、果膠等具有大分子結構的物質是中藥提取中傳質的主要阻力來源。所以采用酶法提取，分解破壞植物細胞的細胞壁，多采用纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶。

(1)纖維素酶。纖維素是由β-D-葡萄糖以1,4-β葡萄糖苷鍵連接，用纖維素酶酶解可以破壞β-D-葡萄糖苷鍵，使細胞壁破壞，有利于對有效成分的提取。項雷文等[6]通過正交實驗法研究了纖維素酶法提取杭白菊中總黃酮的主要工藝參數(酶添加量、酶解時間、酶解溫度和pH)對總黃酮提取率的影響。得到纖維素酶法提取的最佳條件為：酶添加量0.5%、酶解時間2.5h、酶解溫度55℃、pH5.0，此條件下總黃酮提取率比對照組提高了19.2%。

(2)果膠酶。果膠酶是作用于果膠復合物的酶的總稱。果膠酶有兩種：果膠甲酯酶和多聚半乳糖醛酸酶。周向榮等[7]利用鹽漬藠頭提取其風味物質，考查了pH值、溫度、加熱時間、商品果膠酶添加量對鹽漬藠頭中蒜素提取效果的影響。在果膠酶同原料比為0.6%～1.2%，pH3.4、溫度50℃、提取時間2～4h的條件下，蒜素的提取率可達到較高水平(0.21～0.27g/100ML)，且出汁效果較好(90%～92%)，固形物含量較高(19.2～19.8Brix)，能較好地保持藠頭特有的香氣。

(3)半纖維素酶。戴瑜等[8]研究了半纖維素酶法提取杜仲葉中主要有效成分，即苯丙素類的綠原酸(CHA)，通過單因素試驗、正交試驗和方差分析確定了半纖維素酶法提取杜仲葉中綠原酸的最佳操作條件。結果表明：加入996U／g半纖維素酶0.45%、pH4.0、溫度40℃，得率最高可達38.01mg／g。

(4)復合酶。采用兩種或兩種以上的酶按一定比例進行組合，進行中藥提取，可以較大地加快提取速率，提高提取率。吳國卿等[9]研究了復合酶法提取野木瓜汁的工藝。以野木瓜為原料，采用復合酶法提取野木瓜汁。確定了果膠酶與纖維素酶的最佳添加比例為1︰6。復合酶提取野木瓜汁的最佳酶解工藝條件為：復合酶添加量1.0%，酶解溫度45℃，pH4.0，酶解時間2.5h，在此最佳條件下，野木瓜出汁率可達56.7%，比空白樣的出汁率13.7%高出43.0%。

4.2酶法作用于目標產物

對于有效成分中立體結構大的物質，可使用葡萄糖苷酶、轉苷酶、淀粉酶等進行分解糖苷鍵等，改變理化性質，增大極性，減少有機溶劑的用量，降低成本，且改變生理生化性質，提高效用。

(1)轉苷酶。許明淑等[10]在提取銀杏葉黃酮時，使用Suhong475轉苷酶和糖基配體對銀杏葉進行處理，提高黃酮苷元、黃酮苷的極性，進而在30%乙醇溶劑中提取。此時的提取率相當于60%乙醇提取條件下的提取率。郁軍等[11]使用淀粉酶和環糊精轉糖苷酶(cGTase)處理甜菊糖作用于甜菊糖苷，破壞了甜菊苷的結構，與未用酶法處理過的甜菊糖相比較，有效地改善了甜菊糖的后苦味。

(2)葡萄糖苷酶。殷涌光等[12]從松針中提取松針黃酮，即8-葡萄糖苷酶松針總黃酮(PNF)，使用葡萄糖苷酶酶解PNF，酶解溫度40℃，酶添加量1／1000，底物質量濃度0.6g／L，酶解時間5h，經過修飾后的PNF對自由基清除率、羥基自由基清除率、超氧陰離子清除率及對鐵離子的還原能力都有明顯地提高。

(3)復合酶。兩種以上的酶的應用，既可以對植物細胞壁進行作用，也可以對有效成分進行優化。董捷等[13]在研究油菜花粉萌發孔通透性時采用了復合酶法中溫淀粉酶和復合纖維素酶的組合。結果表明：用中溫淀粉酶和復合纖維素酶處理花粉后，每克花粉上清液中可溶性糖含量最高可達到(0.365±0.017g)，與空白相比提高了53%。

5酶法提取技術與其他技術的聯用

某些中藥采用酶法提取時收率明顯提高，具有較大的應用潛力，但該技術同時也存在著一定的局限性。酶法的最佳反應條件需要嚴格控制，條件微小的波動，也有可能引起酶活性的大大下降。實驗中的酶有可能會與實驗中其他的化學物質發生反應，會影響反應速率和產物的純度。故實驗室或工業生產中，多采用酶法與其他技術的聯合進行中藥提取，可揚長補短，發揮協同作用，提高有效成分的提取效率。

5.1酶法協同超聲波

趙玉等[14]采用復合酶法協同超聲波提取南瓜水溶性多糖，試驗將兩種獨立的提取方法進行協同作用，考察協同作用對提取效果的影響，并與單一超聲波法、復合酶解法相比較。原料經復合酶酶解處理，超聲10min后，多糖提取率為25.94%，提取率明顯高于單一使用超聲波、復合酶法的提取。

5.2酶法協同超高壓提取

超聲波在使用時，在破碎細胞的同時，會引起溫度急劇上升，費用較高。而超高壓提取可在低溫條件下應用，不會引起溫度的劇烈變化，不會引起酶的活性降低，在熱敏物質的提取中應用將會更為廣泛。奚海燕等[15]在超高壓輔助酶法提取大米蛋白的研究中，首先在400MPa下對大米進行預處理，后加堿性蛋白酶量1.4%，溫度58℃，pH8.3，時間4h及液固比9︰1進行處理，大米蛋白質的提取率為78.72%，而只用堿性蛋白酶進行處理的提取率為70%，提取率提高顯著。

5.3酶法協同微波提取

與傳統的溶劑提取法相比，微波法批處理量較大，萃取效率高、省時，而且選擇性較好，可提高萃取效率和產品純度。王文平等[16]首次采用微波輔助酶法提取薏苡仁粗多糖，并對提取工藝進行了探討。在單因素試驗的基礎上，采用正交試驗優化其工藝，得到的最佳提取工藝為：微波功率560W，料液比1︰30，提取時間4min，提取得率達22.61%。

6酶法提取技術的應用前景

酶法強化中藥提取由于反應特異性強、條件溫和易獲得、提取時間短、提取率高、綠色節能等已引起廣泛的關注，必將成為中藥開發的重要手段，具有較大的應用潛力，且隨著對酶法技術的不斷研究，酶法與其他技術如超聲波、超高壓、微波等技術的聯用也將成為中藥提取的另一個熱點研究方向

第五篇：探究酶的特性教案（定稿）

探究酶的特性教案

資中二中 羅魏

教學目標

1.知識目標

（1）進一步學習酶的概念，了解酶的本質，特性和作用。

（2）通過實驗探究，使學生了解影響酶活性的因素。

（3）探究各因素對酶的活性的影響。2.能力目標

（1）通過問題分析，培養學生觀察問題，解決問題的能力。（2）提高學生收集資料，整理資料的能力。

（3）通過自主設計實驗，培養學生的自主學習能力，提高創新意識，發散思維。（4）在實驗過程中提高動手能力。

（5）掌握一些實驗方法：變量，因變量的控制，對照組的設置等。3.情感態度與價值觀目標。

（1）通過實驗，培養學生的探索精神和協作意識。（2）激發學生對生物科學的興趣和熱愛，學會用發現的眼光探索生活中的問題，將所學理論知識運用到實際生活中。

（3）培養學生實事求是和嚴謹的科學態度。

教學方法

探究法 實驗目的

1．進行溫度對和對酶活性影響的探究。2．說明影響酶活性的條件。

實驗原理

1.溫度對酶的活性的影響

在一定條件下，淀粉酶可以使淀粉水解成麥芽糖。淀粉遇碘后，形成藍色的復合物，但麥芽糖遇碘不形成藍色的復合物。本實驗通過改變溫度，觀察實驗現象，探究溫度對酶活性的影響。淀粉酶的適宜溫度為55~75℃。2.PH對酶的活性的影響

肝臟碾磨液中含有過氧化氫酶，在一定條件下，過氧化氫酶可以催化過氧化氫溶液分解。本實驗通過改變溶液的PH，探究PH對酶活性的影響。過氧化氫酶的最適PH為7.0左右。

實驗用具

1.溫度對酶的活性的影響

材料 質量分數為2%的新配制的淀粉酶溶液

用具 試管，量筒，燒杯，三腳架，酒精燈，石棉網，火柴，試管夾，溫度計，滴管。

試劑 質量分數為3%的可溶性淀粉溶液，碘液（或斐林試劑）。2.PH對酶的活性的影響。

材料 新鮮的質量分數為20%的肝臟研磨液

用具 試管，量筒，滴管。

試劑 體積分數為3%的過氧化氫溶液，清水，質量分數為5%的鹽酸，質量分數為5%的NaOH溶液。

實驗步驟

1．探究溫度對酶活性的影響

（1）取4支潔凈的試管，編上1號,2號,3號和4號，并分別加入2 mL的質量分數為3%的淀粉溶液。

（2）另取3支潔凈的試管，編上1′號,2′，3′和4′號，并分別加入2 mL的質量分數為2%的淀粉酶溶液。3）將1號和1′號試管放入0℃的水浴中保溫5min，將2號和2′號放在室溫下保溫5min,將3號和3′號試管放入60 ℃的水浴中保溫5 min；4號和4′號試管放入100 ℃的水浴中保溫5 min。

（4）,將1′號試管中的淀粉酶溶液倒入1號試管中，輕輕振蕩混合液，并將1號試管繼續放在0 ℃的水浴中加熱10 min, 將2′號試管中的淀粉酶溶液倒入2號試管中，輕輕振蕩混合液，并將1號試管繼續放在室溫中保持10 min，將3′號試管中的淀粉酶溶液倒入3號試管中，輕輕振蕩混合液，并將1號試管繼續放在60 ℃的水浴中加熱10 min；將4′號試管中的淀粉酶溶液倒入2號試管中，輕輕振蕩混合液，并將4號試管繼續放在100 ℃的水浴中加熱10 min。

（5）待1號,2號，3號和4號試管冷卻至常溫后，在1號,2號，3號和4號試管中分別滴入2滴碘液，并輕輕振蕩，觀察顏色的變化。2.探究PH對酶活性的影響

（1）取3支潔凈的試管，分別編上1、2、3號。（2）在3支試管中分別加入2 mL的過氧化氫溶液

（3）再另取3支試管，分別加入2 mL清水、2 mL鹽酸和2 mL NaOH溶液，并在試管上分別寫上1′、2′和3′。

（4）在1′號、2′號和3′號試管中分別滴入2滴新鮮的肝臟研磨液，并輕輕振蕩，靜置1 min。

（5）將1′號、2′號和3′號試管中的液體分別倒入1號、2號和3號試管中，并輕輕振蕩，使試管內的液體混合均勻。

（6）觀察1號、2號和3號三支試管內的變化，記錄哪支試管產生的氣泡多。（7）迅速將帶火星的衛生香分別放在三支試管內液面的上方，觀察衛生香燃燒情況。教學總結反思

本次實驗課主要按照以下幾個步驟進行： 1,創設情境，引導學生提出要探究的問題。2．引導學生作出合理的假設。3.提供必須的材料用具。

4.設置問題討論，引導學生設計實驗方案，預測實驗效果。5.知道學生實驗，得出結果和結論

6.組織展示實驗結果，進行交流和評價。7.撰寫實驗報告。

引導學生一步步發現問題，提出問題，分析問題并解決問題，激發學生學習的熱情和興趣，培養學生的創新能力，自主學習能力和動手操作能力等。并引導學生用所學知識解釋和解決生活中的現象和問題。是一個可操作性強的探究實驗。

在以后的教學過程中，要充分了解學生，根據他們的知識儲備，能力，興趣等方面合理地設計實驗并加以引導，讓學生主動去學習和探究，做學習的主人。